Способ получения керамзита

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Pecnyáëèê (11823345 (63) Дополнительное к авт, сеид-ву— (22) Заявлено 050779 (21) 2789996/29-33 с присоединением заявки М(51)М К, 3

С 04 В 31/42

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230481. оюллете"ь " 15 (53) УДК 666. 972. . 128 (088. 8) Дата опубликования описания 2 304 81 (72) Авторы изобретения

Б.В.Шаль, Е.Ф.Павлихина, E.Â. Вологдин и А.В.

6 И I

Государственный научно-исследовательский инст тут по керамзиту "НИИКерамзит" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАИЗИТА

Изобретение относится к производ.ству строительных материалов, а более конкретно к способу получения керамэита, используемого в агрессивных средах °

Известен способ обработки пористых заполнителей путем создания уплотненной оболочки при обработке готового керамзита растворами фосфорсодержащих соединений (lJ .

Недостатком известного способа является низкая щелочестойкость керамэитового гравия, так как обработка растворами солей не обеспечивает создания сжатого кристаллического слоя 15 на поверхности и плотной структуры стеклообраэной фазы межпоровых пере-, городок гранулы.

Наиболее близким к предлагаемому являфтся способ получения керамэита 2О путем формирования гранул и обработки их поверхности растворами солей с последующим обжигом (2), Недостатками известного способа являются возможность нарушения техно- 5 логического режима вспучивания эа счет образования на поверхности об.работанных фосфатами сырцовых гранул легкоплавких эвтектнк и, как следствие, повышение слнпаемости (коэлообра- 0 зование ). Несмотря на то, что образующаяся стеклообраэная аморфная оболочка является достаточно плотной, стойкость ее в щелочных растворах, как любой стекловидной фазы, меньше чем кристаллической.

Цель изобретения — повышение щелочестойкости керамзитового гравия.

Поставленная цель достигается тем, что поверхность гранул обрабатывают раствором мономолибдата аммония концентрацией 15-20%.

При обжиге гранул (в процессе керамзитообразования) при 1050-.

1100 С адсорбированные глинистыми минералами соли мономолибдатов аммония подвергаются диссоциации с образованием окислов молибдена. В центральной части гранул,где преобладает восстанозительная газовая среда, образующиеся окислы молибдена низшей валентности (Ио02) легко усваиваются расплавом. Обладая сравнительно невысоким ионным радиусом (0,62A) и относительно высокой силой поля (6,6), и зны NQ4+ связывают немэстиковые ионы ки"лорода, что приводит к объединению кремнекислородных тетраэдров и созданию плотного структурного каркаса стекла межпоровык пере823 345

Керамзит из глины

Смышляевского месторождения

Керамэит из глины Преображенского месторождения

Без обработки

60,3

79,9

78,3

84,4

82, "

87,4 городок. Упрочненная структура стеклообразной фазы повышает стойкость центральной части гранулы к агрессии щелочных растворов.

Одновременно на поверхности керамэитовой гранулы в условиях достаточного доступа кислорода образуются кислы молибдена, высшей валентности йоО ), которые выделяются в виде кристаллической фазы — молибдита. Уве! личение общего сопеожания кристаллической фазы в поверхностном слое гранул .за счет формирования кристаллов молибдита придает ему новые качествен.— ные свойства. Во-первых, снижается количество менее стойкой к щелочным растворам аморфной фазы. Во-вторых, 1» повышается прочность оболочки за счет уменьшения напряжений, возникающих на границе кристалл-стекло. В-третьих, изменяется структура оболочки, умень шается пористость в связи с созданием 7п ! равномерно распределенной в стекле ,кристаллической фазы.

Рекомендуемые концентрации растворов мономолибдатов аммония (15-20%) обусловлены необходимостью увеличения в поверхностном слое гранулы кристаллической фазы за счет кристаллов трехокиси молибдена (молибдита) в среднем на 10-15% с одновременным созданием плотной микрокристаллической структуры. Для достижения необходимой степени насыщения гранул солями мономолибдата аммония используемый раствор должен быть концентрацией не ! менее 15Ъ, так как уменьшение концентрации приводит к .увеличению об- Ç5 щего расхода раствора,. переувлажнению сырцовых гранул и их размоканию. Кроме того, последующая термообработка переувлажненных сырцовых гранул требует увеличения энергозатрат. 40

Увеличение концентрации раствора мономолибдатов аммония свыше 20% не- целесообразно, так как необходимое для повышения щелочестойкости керамзита количество внедренных окислов молибдена обеспечивается растворами указанной концентрации, а превышение ее ведет к перерасходу солей мономолибдата.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. 50

Способ обработки гранул полуфабриката

20%-ным раствором динатрийфосфата

20%-ным раствором мономолибдата аммония

Гранулы полуфабриката, полученные известным пластическим способом подготовки сырья, перед поступлением на обжиг подвергают обработке растворами мономолибдатов аммония. Укаэанную операцию осуществляют в период прохождения сырцовых гранул от формирующего агрегата к промежуточной (запасной) емкости или во время нахождения гранул в этой емкости путем распыления растворов, например форсункой, обеспечивающей обильное смачивание поверхности гранул. Избыточный раствор, стекающий с гранул, возвращают в систему для повторного исполь-, зования. Для распыления используют растворы солей мономолибдатов аммония с температурой 18-20оC. Последующие сушка (термоподготовка), обжиг и охлаждение гранул осуществляют известными способами без изменения технологического режима, принятого на производстве.

Пример. Иэ глинистого сырья

Смышляевского месторождения пластическим способом формируют гранулы диаметром 10 мм. Двадцать гранул орошают 20%-ным раствором мономолибдата аммония. Двадцать пять гранул орошают 20Ъ-ным раствором двухзамещенного фосфорнокислого натрия (динатрийфосфата). Вфемя обработки растворами

2 мин. После обработки гранулы помещают в лабораторную печь, имитирующую режим обжига при получении керамзита в производственных условиях.

Третью часть гранул без обработки используют для оценки предлагаемого способа. Эти гранулы служат контрольными.

Аналогичная работа была выполнена на сырье Преображенского месторождения. Полученные керамзитовые гранулы испытывают в лабораторных условиях на стойкость к щелочным растворам. Испытание на щелочестойкость включает кипячение керамзитовых гранул в растворе щелочи, промывание их горячей дистиллированной водой до нейтральной реакции раствора,- сушку при 150 С до постоянной массы. Данные испытаний приведены в таблице.

Щелочестойкость,Ъ(по потере масс) 823345

Формула изобретения

Составитель М.Хитрова

Редактор A.Õèì÷óí Техред Л.Пекарь Корректор Н.Швыдкая

Заказ 1994/29 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Поскольку для керамзитового гравия нет регламентирующих параметров щелочестойкости, то в таблице приведены сравнительные данные. Иэ таблицы следует, что обработка сырцовых гранул раствором мономолибдата аммония, обуславливающая создание на поверхности микрокристаллического слоя, включающе"o кристаллы МоО>, а в центральной части гранул формирование упрочненной структуры стеклообразной фазы межпоровых перегородок приводит к повышению щелочестойкости пористого заполнителя на 8-223 по сравнению с необработанным керамзитом и на 34Ъ по сравнению с керамзитом, обрабо танным раствором фосфата щелочного металла.

Предлагаемый способ получения керамзитового гравия позволяет сокра- . тить затраты на производство специальных щелочестойких тяжелых бетонов, заменив их керамзитобетонными конструкциями на основе модифицированного щелочестойкого керамзита.

Способ получения керамэита путем формирования гранул и обработки их поверхности растворами солей с последующим обжигом, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что. с целью повышения щелочестойкости керамзитного гравия, по верхность гранул обрабатывают раствором мономолибдата аммония с концентрацией 15-20%.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 537979, кл. С 04 В 31/02,1974.

2. Авторское свидетельство СССР щ по заявке М 2714280/29-33, кл. С 04 В 31/42, 15.01.79.